KR101753788B1 - 능동제어식 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부액실과 하부액실을 형성되고, 하단에 다이어프램이 장착되는 하우징; 상기 하우징 상부에 배치되는 코어와, 상기 코어가 연결되는 러버부재를 포함하는 가진수단; 상기 가진수단의 러버부재와 상기 다이어프램 사이에 배치되어 상기 상부액실과 하부액실을 구획하는 오리피스모듈; 상기 오리피시모듈 상부에 배치되는 가동플레이트; 상기 오리피스모듈에 형성되고, 상기 가동플레이트 하부 공간상에 배치되는 에어챔버; 및 상기 오리피스모듈에 연결되고, 상기 에어챔버를 열고 닫는 개폐부재;를 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 개폐부재가 ECM의 제어를 통하여 에어챔버 내부 공기 유출입시킴으로써 엔진 시동 온/오프 시, 고속주행 시 및 도로 요철 주행시에는 하이드로의 성능을 유지하고, 진동에 대한 민감도가 큰 엔진 아이들 시와 저속 주행 시에는 작동유체의 동특성을 저감시킴으로써 엔진 진동부하에 능동적인 감쇠효과를 높일 수 있게 된다.능동적인 민감도를 향상시킬 수 있는 능동제어방식의 엔진마운트를 제안하고자 한다.

Description

능동제어식 엔진마운트{ACTIVE ENGINE MOUNT}

본 발명은 엔진의 진동부하에 따른 엔진마운트의 능동적인 감쇠 효과를 극대시키고, 특히 엔진의 진동부하에 대하여 민감한 엔진 아이들 시나, 저속주행 시 동특성을 저감을 통하여 승차감을 개선할 수 있는 능동제어방식의 엔진마운트에 관한 것이다.

종래의 엔진 마운트로는 대한민국 공개특허공보 특2003-0093475호(2003.12.11. 이하 '종래기술'이라 함) "유체제어용 하이드로 엔진마운트가 개시되어 있다.

상기 종래기술은 디커플러의 중앙 하부에 가이드관을 설치하고, 가이드관의 내부에 밸브공을 갖는 밸브관을 승강이 자유롭게 설치하며, 하부판의 하부에 밸브관 하부의 매립부가 맬립되는 가동러버판을 설치하고, 가동러버판과 케이싱 내하단 사이에 진공실을 마련하여 진공실에 진공이 걸려 그 용적이 축소되는 경우 밸브관이 하강하여 상부유체실의 유체가 하부유체실로 순간적으로 이동되도록 구성된다.

상기 종래기술에 따르면 큰 인풋 진폭시 높은 감쇠특성을 발휘할 수 있도록 하는 동시에 작은 인풋 진폭시 낮은 동강성 유지 및 아이들 진동, 소음 절연 성능을 크게 향상시킬 수 있게 되므로 유체제어용 하이드로 엔진마운트의 성능 및 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻고자 한다.

또한 종래기술은 진공실로부터 인출된 진공호스가 엔진콘트롤유니트에 의해 작동되는 솔레노이드밸브에 접속되고, 솔레노이드밸브에 진공펌프가 접속된다.

따라서 엔진콘트롤유니트에서 솔레노이드밸브에 작동신호를 보내게 되면 솔레노이드밸브의 개폐상태에 따라 유체제어용 하이드로 엔진마운트의 진공실의 진공여부가 결정되도록 구성된다.

즉 자동차의 주행상태에서 솔레노이드밸브가 닫힌 경우 가동러버판과 케이싱 내하단 사이에 진공실에 진공이 걸리지 않게 되고, 그에 따라 진공실의 용적이 큰 상태가 됨과 동시에 밸브관이 상승된 상태에 있게 되어 밸브공이 가이드관의 내주면에 의해 밀폐되므로 상부유체실의 유체 및 하부유체실의 유체가 디커플러의 오리피스를 통해 이동하게 된다.

한편 아이들(IDLE) 상태에서 엔진콘트롤유니트의 작동신호에 따라 솔레노이드밸브가 열리게 되면 진공펌프의 진공력이 진공호스를 통해 가동러버판과 케이싱 내하단 사이에 진공실에 걸리게 되고, 그에 따라 진공이 걸리게 되는 진공실의 부피가 축소되면서 가동러버판 및 그에 접속된 밸브관이 하강하게 됨과 동시에 밸브관의 밸브공이 가이드관의 하단으로 노출되어 개방되므로 상부유체실의 유체가 큰 직경의 밸브관 및 밸브공을 통해 순식간에 하부유체실로 이동하게 된다.

즉 종래기술의 경우에는 진공실에 연결되는 솔레노이드가 차량의 주생 상태에 따라 가진 특성에 따라 ECU로부터 동작 신호를 받고, 이 동작 신호에 의하여 솔레노이드의 개폐를 통하여 진공실의 진공 여부에 따라 밸브가 작동되며, 이때 밸브를 통하여 상부유체실과 하부유체실 간의 유동이 발생하게 된다.

그러나 종래기술은 솔레노이드밸브의 개폐에 의한 진공실의 진공 여부에 따라 밸브가 개폐됨으로써 각 유체실의 유체간의 유동이 발생하게 되기 때문에 동작특성에 대한 민감도가 떨어지는 문제가 있다.

따라서 엔진의 진동부하에 대하여 보다 능동적이면서도 동작특성에 대한 진동 감쇠에 민감한 엔진마운트의 개발 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

개폐부재가 ECM의 제어를 통하여 에어챔버 내부 공기를 유출입시킴으로써 엔진 시동 온/오프 시, 고속주행 시 및 도로 요철 주행시에는 하이드로의 성능을 유지하고, 진동에 대한 민감도가 큰 엔진 아이들 시와 저속 주행 시에는 작동유체의 동특성을 저감시킴으로써 엔진 진동부하에 능동적인 감쇠효과를 높일 수 있도록 한다. 더불어 능동적인 민감도를 향상시키고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가동플레이트를 에어챔버에 대응한 제1 멤브레인과, 작동유체에 대응한 제2 멤브레인을 도입함으로써 엔진 진동부하에 따른 다양한 주파수 대역에 대하여 진동 감쇠효과를 배가시키고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트는 상부액실과 하부액실을 형성하고, 하단에 다이어프램이 장착되는 하우징; 상기 하우징 상부에 배치되는 코어와, 상기 코어가 연결되는 러버부재를 포함하는 가진수단; 상기 가진수단의 러버부재와 상기 다이어프램 사이에 배치되어 상기 상부액실과 하부액실을 구획하는 오리피스모듈; 상기 오리피시모듈 상부에 배치되는 가동플레이트; 상기 오리피스모듈에 형성되고, 상기 가동플레이트 하부 공간상에 배치되는 에어챔버; 및 상기 오리피스모듈에 연결되고, 상기 에어챔버를 열고 닫는 개폐부재;를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 상기 개폐부재는 엔진의 아이들 시 또는 저속주행 시에 상기 에어챔버를 개방하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 개폐부재는 엔진 시동 온/오프 시, 고속주행 시, 및 도로 요철 주행 시 중 적어도 어느 한 상태에서 상기 에어챔버를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 개폐부재는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 가동플레이트는 상기 오리피스모듈 상부에 배치되는 제1 멤브레인과, 상기 제1 멤브레인 상부에 배치되어 상기 상부액실을 구획하여 중간액실을 형성하는 제2 멤브레인을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 오리피스모듈의 상부에 장착되어 상기 제2 멤브레인을 고정시키고, 상기 제1 멤브레인 가장자리에 안착되는 커버플레이트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 오리피스모듈은 상기 하우징 내부에 내장되고, 상기 가동플레이트가 안치되는 바디와, 상기 바디에 형성되어 상부액실과 하부액실을 연결하는 메인유로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 개폐부재가 ECM의 제어를 통하여 에어챔버 내부 공기를 유출입시킴으로써 엔진 시동 온/오프 시, 고속주행 시 및 도로 요철 주행시에는 하이드로의 성능을 유지하고, 진동에 대한 민감도가 큰 엔진 아이들 시와 저속 주행 시에는 작동유체의 동특성을 저감시킴으로써 엔진 진동부하에 능동적인 감쇠효과를 높일 수 있게 되며, 능동적인 민감도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 가동플레이트를 에어챔버에 대응한 제1 멤브레인과, 작동유체에 대응한 제2 멤브레인을 도입함으로써 엔진 진동부하에 따른 다양한 주파수 대역에 대하여 진동 감쇠효과를 배가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트를 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트의 제1 변형례를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트의 제2 변형례를 나타내는 단면도.

이하에서는 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트를 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 능동제어방식의 엔진마운트는

하우징(10)의 상부에는 엔진과 연결되는 센터볼트(B)가 장착되는 코어(21)와, 코어(21)가 연결되는 러버부재(23)로 구성되는 가진수단(20)이 배치되고, 하우징(10)의 상단에는 커버(15)가 장착된다.

이 경우 엔진의 센터볼트(B)와 가진수단(20)의 코어(21)는 가류접착과 같은 방식으로 삽입되어 결합된다.

아울러 하우징(10)의 외측에는 차체에 형성된 고정브래킷에 장착되어 마운트 볼트에 의하여 고정브래킷에 결합되는 마운트브래킷이 다수 구비된다.

또한 하우징(10)의 내부에는 가진수단(20)의 러버부재(23) 하부에 오리피스모듈(30)이 구비되고, 이 오리피스모듈(30)에 의하여 하우징(10) 내부 공간이 구획되어 상하로 상부액실(S1)과 하부액실(S2)이 형성되며, 오리피스모듈(30) 하부에는 다이어프램(13)이 연결된다.

이 경우 가진수단(20)의 러버부재(23)와 다이어프램(13)을 연결하는 결합체가 구비되고, 이 결합체에 의하여 러버부재(23)와, 오리피스모듈(30) 및 다이어프램(13) 사이의 내부 공간인 상부액실(S1)과 하부액실(S2) 상에 작동유체가 봉입된다.

특히 본 발명에 따른 오리피스모듈(30)은 내부하우징(11)에 장착되는 바디(31)와, 이 바디(31)의 가장자리에는 메인유로(33)가 형성되고, 메인유로(33) 하부에는 하부액실(S2)이 배치된다.

이 경우 상부액실(S1)은 메인유로(33)와 연통되고, 이 메인유로(33)와 하부액실(S2)이 연통됨으로써 상부액실(S1)과 하부액실(S2)은 메인유로(33)에 의하여 상호 연통되는 구조이다.

이는 차량의 주행상태에 따라 발생되는 진동은 엔진의 센터볼트(B)를 통하여 가진수단(20)에 전달되고, 이때 가진수단(20)의 러버부재(23)에 변형이 발생하여 상부액실(S1)의 내부 압력 변화를 발생시키게 된다.

이러한 압력변화에 따라 상부액실(S1)의 봉입된 작동유체는 오리피스모듈(30)의 메인유로(33)를 통하여 하부액실(S2)로 유동하게 되고, 이때 발생하는 작동유체의 관성 저항에 의하여 엔진 진동이 감쇠된다.

이를 위하여 본 발명에 따른 오리피스모듈(30)은 작동유체를 상부액실(S1)과 하부액실(S2)로의 유동을 가능하게 하는데,

엔진의 주행상태에 따른 진동부하에 보다 효율적으로 대응하기 위해 가동플레이트(40)를 이용하여 공압에 의하여 진동감쇠를 구현하고자 한다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이 오리피스모듈(30)의 바디(31)는 중간부분이 함몰된 형태로 이루어져 공간을 형성하는 구획판(35)이 형성되고, 이 함몰된 공간부 가장자리에는 가동플레이트(40), 보다 자세하게는 제1 멤브레인(41)이 장착되어 구획판(35)과의 사이에 에어챔버(50)를 형성하게 된다.
또한, 상기 제1 멤브레인(41)의 일측단부는 구획판(35)에 형성된 단턱부에 올려지고, 제1 플레이트(71)가 눌러서 고정한다.

이 경우 오리피스모듈(30)의 바디(31) 상단에는 링 형태의 커버플레이트(70), 즉 제1 플레이트(71)가 안착되어 제1 멤브레인(41)을 고정시키게 되고, 제1 플레이트(71)에는 상부액실(S1)과 메인유로(33)를 연통시키기 위한 연통공(미도시)이 형성된다.

나아가 바디(31)의 측면부에는 에어챔버(50)와 연통되는 유로가 형성되고, 이 유로 상에 개폐부재(60)가 장착된다.

특히 본 발명에 따른 개폐부재(60)는 에어챔버(50)의 유로에 삽입되는 연결배관(61)과, 이 연결배관(61)에 결합되는 솔레노이드 밸브(63)를 포함하여 구성된다.

따라서 에어챔버(50)는 솔레노이드 밸브(63)가 닫히면 공기의 유출입이 차단되고, 솔레노이드 밸브(63)가 개방되면 공기의 유출입이 가능하게 되는데,

이 경우 솔레노이드 밸브(63)는 차량의 주행상태에 따라 가해지는 진동부하의 특성에 따라 ECM(Electronic Control Module)에 의하여 제어된다.

즉 ECM에 의하여 솔레노이드 밸브(63)가 차단되면 에어챔버(50) 내부로 공기 유출입이 차단되어 가동플레이트(40)의 제1 멤브레인(41)은 에어챔버(50) 내부의 공기압에 의하여 에어챔버(50)의 체적 변화가 거의 발생하지 않게 된다.

따라서 상부액실(S1)의 작동유체는 가진수단(20)의 러버부재(23)에 전달된 진동부하에 의하여 오리피스모듈(30)의 메인유로(33)를 통하여 하부액실(S2)로 이동하게 된다.

반대로 ECM에 의하여 솔레노이드 밸브(63)가 개방되면 에어챔버(50) 내부의 공기는 연결배관(61)과 솔레노이드 밸브(63)를 통하여 대기 중으로 배출되므로 가동플레이트(40)의 제1 멤브레인(41) 하부가 압축되어 에어챔버(50)의 체적이 감소하게 된다.

이는 에어챔버(50)의 체적 감소에 의하여 진동부하를 흡수하게 되므로 상부액실(S1)과 하부액실(S2)간의 작동유체의 유동이 차단되고, 이에 의하여 도 5의 도시와 같이 작동유체의 동특성이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.

즉 운전자에게 엔진 진동에 의하여 민감도가 큰 엔진의 아이들 시나, 저속도 주행 시에 솔레노이드 밸브(63)가 개방되고, 솔레노이드 밸브(63)가 개방되면 작동유체의 동특성을 저감시켜 승차감, 즉 진동에 의한 떨림을 보다 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

반대로 엔진 시동의 온 및/또는 오프 시, 고속주행 시, 및 도로 요철 주행 시와 같이 상대적으로 운전자에게 엔진 진동에 의한 민감도가 크지 않은 상태, 즉 솔레노이드 밸브(63)가 폐쇄되어 에어챔버(50)의 공압을 이용하여 종래의 하이드로 엔진마운트의 성능을 유지함으로써 손실계수 효과를 가지게 된다.

나아가 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가동플레이트(40)는 상부액실(S1)과 하부액실(S2)을 통과하는 작동유체의 관성 저항에 따라 다른 주파수 대역의 엔진 진동에 대한 작동유체의 동특성 민감도를 개선하고자 한다.

이를 위하여 가동플레이트(40)는 제1 멤브레인(41) 상부에 배치되고, 커버플레이트(70)에 의하여 고정되는 제2 멤브레인(43)이 더 구비된다.

이 경우 커버플레이트(70)는 제1 및 제2 멤브레인(43)을 고정시키기 위해 제1 플레이트(71) 상부에 제2 멤브레인(43)이 배치되고, 제2 멤브레인(43) 상부에 제2 플레이트(73)가 안치된다.

이 때 제2 플레이트(73)에는 중간액실(45)과 상부액실(S1)이 상호 연통되도록 서브유로(75)가 형성된다.

즉 ECM에 의하여 솔레노이드 밸브(63)가 차단되면, 상기한 바와 같이 에어챔버(50) 내부의 공기압으로 제1 멤브레인은 변형이 발생되지 않게 된다.

그러나 진동부하는 제2 멤브레인(43)을 압축시켜 중간액실(45)을 가압하게 되고, 이에 의하여 중간액실(45)의 작동유체는 서브유로(75)를 통하여 상부액실(S1)로 이동하게 됨과 동시에, 상부액실(S1)의 작동유체는 하부액실(S2)로 이동하게 된다.

반대로 ECM에 의하여 솔레노이드 밸브(63)가 개방되면 에어챔버(50)에 내부의 공기가 대기 중으로 배출되면서 제1 멤브레인(41)은 제2 멤브레인(43)에 비하여 유연특성이 보다 커지게 되고, 따라서 제2 멤브레인(43)의 미세한 압력에도 중간액실(45)에 유입된 작동유체에 의하여 제1 멤브레인(41)은 크게 압축된다.

이러한 변형 특성에 따라 중간액실(45)은 체적이 증가하게 되고, 이는 중간액실(45) 내부로 작동유체가 유입됨으로써 구현된다.

즉 가동플레이트(40)로 제2 멤브레인(43)을 더 구비하는 경우에는 다양한 주파수 영역에 따른 민감도를 보다 높일 수 있다는 점에서 엔진의 진동부하에 따른 능동적인 대응이 보다 향상되고, 이에 의하여 승차감을 더욱 개선할 수 있게 된다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 능동제어방식의 엔진마운트를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S1 : 상부액실 S2 : 하부액실
B : 센터볼트
10 : 하우징
11 : 내부하우징 13 : 다이어프램
15 : 상부커버
20 : 가진수단
21 : 코어 23 : 러버부재
30 : 오리피스모듈
31 : 바디 33 : 메인유로
35 : 구획판
40 : 가동플레이트
41 : 제1 멤브레인 43 : 제2 멤브레인
45 : 중간액실
50 : 에어챔버
60 : 개폐부재
61 : 연결배관 63 : 솔레노이드
70 : 커버플레이트
71 : 제1 플레이트 73 : 제2 플레이트
75 : 서브유로

Claims (7)

1. 상부액실(S1)과 하부액실(S2)이 형성되고, 하단에 다이어프램(13)이 장착되는 하우징(10);
   상기하우징(10) 상부에 배치되는 코어(21)와, 상기 코어(21)가 연결되는 러버부재(23)를 포함하는 가진수단(20);
   상기 가진수단(20)의 러버부재(23)와 상기 다이어프램(13) 사이에 배치되어 상기 상부액실(S1)과 하부액실(S2)을 구획하는 오리피스모듈(30);
   상기 오리피스 모듈 상부에 배치되는 가동플레이트(40);
   상기 오리피스모듈(30)에 형성되고, 상기 가동플레이트(40) 하부 공간상에 배치되는 에어챔버(50); 및
   상기 오리피스모듈(30)에 연결되고, 상기 에어챔버(50)를 열고 닫는 개폐부재(60);
   상기 가동플레이트(40)는 상기 오리피스모듈(30) 상부에 배치되는 제1 멤브레인(41)과, 상기 제1 멤브레인(41) 상부에 배치되어 상기 상부액실(S1)을 구획하여 중간액실(45)을 형성하며, 진동부하에 의해 압축되어 상기 중간액실(45)을 가압하는 제2 멤브레인(43);
   상기 오리피스모듈(30)의 상부에 장착되어 상기 제2 멤브레인(43)을 고정시키고, 상기 제1 멤브레인(41) 가장자리에 안착되는 커버플레이트(70)를 포함하여 이루어지되;
   상기 커버플레이트(70)는 제1 및 제2 멤브레인(43)을 고정시키기 위해 제1 플레이트(71) 상부에 제2 멤브레인(43)이 배치되고, 제2 멤브레인(43) 상부에 제2 플레이트(73)가 안치되며;
   상기 제2 플레이트(73)에는 중간액실(45)과 상부액실(S1)이 상호 연통되도록 서브유로(75)가 형성되고;
   상기 제1 멤브레인(41)의 일측단부는 구획판(35)에 형성된 단턱부에 올려져 있는 것을 특징으로 하는 능동제어방식의 엔진마운트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐부재(60)는 엔진의 아이들 시 또는 저속주행 시에 상기 에어챔버(50)를 개방하는 것을 특징으로 하는 능동제어방식의 엔진마운트.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐부재(60)는 엔진 시동 온/오프 시, 고속주행 시, 및 도로 요철 주행 시 중 적어도 어느 한 상태에서 상기 에어챔버(50)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 능동제어방식의 엔진마운트.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐부재(60)는 솔레노이드 밸브(63)인 것을 특징으로 하는 능동제어방식의 엔진마운트.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 오리피스모듈(30)은
   상기 하우징(10) 내부에 내장되고, 상기 가동플레이트(40)가 안치되는 바디(31)와,
   상기 바디(31)에 형성되어 상부액실(S1)과 하부액실(S2)을 연결하는 메인유로(33)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 능동제어방식의 엔진마운트.

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